2019 Fiscal Year Annual Research Report
Subarray synthesis of 60-GHz-band beam forming array antenna for small terminal applications
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16K18106
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
吉田 賢史 鹿児島大学, 理工学域工学系, 助教 (50751830)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 60GHz帯 / アレイアンテナ / 3次元実装 / 伝送線路 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，第5世代の移動通信システムなどの小型携帯端末搭載用60GHz帯3次元指向性制御アンテナの実現を大きな研究背景とし，異種サブアレイアンテナを複数用いた指向性制御アンテナの設計，試作及び評価を研究目的とする．本研究においては，測定において異種サブアレイ指向性合成の有効性を示す段階までを実施し，60GHz帯3次元指向性制御アンテナの実現に向けた1つのステップとする．
初年度においては，60GHz帯3次元指向性制御アンテナの実装に関する問題点について改善策を考案した．
第2年度は，異種サブアレイ指向性合成に必要なパッチアンテナについて検討を行った．銅ボール掘り込み構造を適用するため，パッチアンテナは従来3スタック構造であったものを2スタック構成に変更した．2スタック構成にしても従来の3スタック構造に比べて特性の劣化は小さく，異種サブアレイ指向性合成の素子アンテナとして十分利用可能であることを電磁界解析により示した．
第3年度は，第2年度の電磁界シミュレータを用いた設計結果を用いて，多層基板製作のためのCAD設計を行い，多層基板を製作した．その後，銅ボールを用いて製作した多層基板の積層実装を行い，最終年度の測定評価に向けて準備を進めた．
最終年度である第4年度は，昨年度に実装したアレイアンテナの測定を行った．その後，データ処理を行い，3次元放射パターンを得た上で，ビームフォーミングエリアを評価した．当初の設計結果と比較し，多少の相違は見られるものの，原理通りの動作を確認することができた．また，実装に用いた掘り込み付銅ボール接続技術に関する内容を，学術論文誌に掲載した．
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